ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. 1.Горизонтальные рельсы находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл

1. Горизонтальные рельсы находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл. При L=30 см. Поперек рельсов лежит металлический стержень массой 30кг. Коэффициент трения между рельсами и стержнем равен 0,2. Какой силы ток необходимо пропустить по стержню, чтобы он сдвинулся с места.

Решение:

Fа=IBL

Fтр=kmg

Чтобы проводник сдвинулся с места необходимо, чтобы Fа>Fтр

IBL=kmg

I=kmg/BL=20A

Ответ: I>20A

2. Электронный протон, ускоренный одинаковой разностью потенциалов, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз различаются радиусы кривизны траектории электрона и протона. Масса электрона 9,1*10 кг, масса протона – 1,67 *10 кг.

Решение:

R=mV/qB где V= √((2q(f1-f2)/m) R=√(m*m*2q(f1-f2)/q*qmB*B)

R1= √(2m1(f1-f2)/q*B*B) R2= √(2m2(f1-f2)/q*B*B)

R1/R2= √(m1/m2) =0,4*100=40

Ответ: 40

3. Циклотрон предназначен для ускорения протонов до энергии 5 мВ. Индукция однородного магнитного поля перпендикулярно которому движутся частицы ускорителя В=0,5 Тл. Определите наибольший радиус орбиты протона. Е=1,6*10 кулон, М= 1,67 *10 кг.

Решение:

R=mV/eB

E=m*V*V V= √(2E/m)

R= √(2Em/eB)

E=5мэв=5*1000000*1,6*((10) )Дж=8*((10) )

R=0.64м

Ответ: Rmax=0.64 м

4. Магнитный поток, пронизывающий замкнутый проволочный контур, сопротивлением 0,5 Ом, равномерно увеличился с 0.2 мвв до 1 мвв. Какой заряд прошёл за это время через поперечное сечение проводника.

При равномерном движении сила тока,эдс-постоянны

Решение:

Из закона электромагнитной индукции |e|=df/t I=e/R=df/tR

Отсюда dq=df/R=(f2-f1)/R=1.6*0.003Kл

Ответ: dq=1.6*0.003Кл

5. Проволочное кольцо из алюминия диаметром 25 см находится в однородном магнитном поле. Индукция, которая возрастает за 1 сек на 2 Тл. Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите толщину проволоки, если сила индукционного тока в кольце 12А. Уд сопротивление алюминия 26 нОм/м.

Решение:

f=BS

e=BS/t из закона электромагнитной индукции I=e/R R=e/I=BS/It, гдеS=ПD*D/4

R=BПD*D/4tI=rL/S=rПD/ПD*D/4=4rD/d*d

…d=(16Itrt/ПBD)под корнем=18*0,0001 м

Ответ: d=18*0.0001м

6. В замкнутое проволочное кольцо вводят магнит сначала быстро, затем медленно. Доказать, что в обоих случаях по кольцу протекает одинаковый заряд. Одинаковое ли количество теплоты выделится.

Решение:

I=q\t=e/R e=f/t

…q=df/R как видно заряд не зависит от времени внесения в кольца магнита

q-const

Q=I*Irt=dq*qRt/dt*t=dq*qR/dt

Видно Q~1/dt

-чем меньше t, тем больше Q

-чем болше t, тем меньше Q

Ответ: q-const; нет

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: